Các vòng cây hàng năm cho thấy khí hậu Trái đất đã thay đổi như thế nào do các vụ nổ siêu tân tinh.
Nhà địa vật lý Robert Brackenridge thuộc Đại học Colorado tại Boulder, nghiên cứu mới cho thấy những vụ nổ năng lượng mạnh xảy ra cách Trái đất hàng nghìn năm ánh sáng có thể để lại dấu ấn về sinh học và địa chất của hành tinh chúng ta.
Một nghiên cứu được công bố trong tháng này trên Tạp chí Sinh vật học Quốc tế báo cáo các vụ nổ siêu tân tinh – một trong những sự kiện bạo lực nhất trong vũ trụ đã biết. Chỉ trong vài tháng nữa, một trong những vụ nổ này có thể giải phóng nhiều năng lượng như mặt trời có trong toàn bộ vòng đời của nó. Chúng cũng sáng – thực sự sáng.
Brackenridge, một nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện Nghiên cứu Bắc Cực và Alpine (INSTAAR) tại CU Boulder cho biết: “Chúng tôi liên tục nhìn thấy siêu tân tinh trong các thiên hà khác. 'Qua kính viễn vọng, thiên hà là một điểm mờ nhỏ. Sau đó, đột nhiên một ngôi sao xuất hiện, có thể sáng như phần còn lại của thiên hà. '
Một siêu tân tinh nằm rất gần có thể quét sạch nền văn minh nhân loại khỏi mặt Trái đất. Nhưng ngay cả từ xa, những vụ nổ này vẫn có thể tàn phá, Brackenridge nói, đẩy hành tinh của chúng ta vào vùng bức xạ nguy hiểm và làm hỏng tầng ôzôn bảo vệ của nó.
Để nghiên cứu ảnh hưởng của siêu tân tinh lên Trái đất, Brackenridge đã nghiên cứu các vành cây để tìm dấu vết của các vụ nổ vũ trụ ở xa. Kết quả cho thấy các vụ nổ siêu tân tinh tương đối gần về mặt lý thuyết có thể làm thay đổi khí hậu của hành tinh chúng ta trong 40.000 năm qua.
Brackenridge nói: “Đây là những sự kiện cực đoan và tác động tiềm tàng của chúng dường như phù hợp với những tác động được nhìn thấy trong vòng cây.
Cacbon phóng xạ.
Nghiên cứu của ông dựa trên một nguyên tử gây tò mò. Brackenridge giải thích rằng carbon-14, còn được gọi là carbon phóng xạ, là một đồng vị của carbon chỉ xuất hiện với một lượng nhỏ trên Trái đất. Cacbon phóng xạ được hình thành khi các tia năng lượng cao từ không gian bắn phá bầu khí quyển của hành tinh chúng ta.
Tuy nhiên, đôi khi lượng carbon phóng xạ mà cây thu được không ổn định. Các nhà khoa học đã tìm thấy một số trường hợp khi nồng độ của đồng vị này bên trong các vòng sinh trưởng tăng mạnh – đột ngột và không có lý do rõ ràng. Nhiều nhà khoa học cho rằng những vụ nổ kéo dài vài năm này có thể là do các tia lửa Mặt trời hoặc các vụ nổ năng lượng khổng lồ từ bề mặt Mặt trời.
Brackenridge và một số nhà nghiên cứu khác đã quan sát thấy các sự kiện diễn ra xa hơn nhiều so với Trái đất.
Brackenridge nói: “Chúng tôi đang thấy những hiện tượng cần lời giải thích. 'Thực sự chỉ có hai khả năng: một ngọn lửa mặt trời hoặc một siêu tân tinh. Tôi nghĩ giả thuyết về siêu tân tinh đã bị bác bỏ quá nhanh. '
Betelgeuse.
Các nhà khoa học đã phát hiện các siêu tân tinh trong các thiên hà khác phát ra lượng bức xạ gamma khổng lồ – cùng một loại bức xạ có thể khiến các nguyên tử cacbon phóng xạ hình thành trên Trái đất. Mặc dù bản thân những đồng vị này không nguy hiểm, nhưng một bước nhảy vọt về cấp độ của chúng có thể cho thấy rằng năng lượng của một siêu tân tinh ở xa đã đến hành tinh của chúng ta cách chúng ta hàng trăm nghìn năm ánh sáng.
Để kiểm tra giả thuyết, Brackenridge đã quay về quá khứ. Ông đã biên soạn một danh sách các vụ nổ siêu tân tinh đã xảy ra tương đối gần Trái đất trong 40.000 năm qua. Các nhà khoa học có thể nghiên cứu những sự kiện này bằng cách quan sát các tinh vân mà chúng để lại. Sau đó, ông so sánh tuổi ước tính của những pháo hoa thiên hà này với niên đại của các vòng cây trên trái đất.
Ông phát hiện ra rằng trong số 8 siêu tân tinh gần nhất được nghiên cứu, tất cả đều có liên quan đến các vụ nổ chưa giải thích được của các bản ghi carbon phóng xạ trên Trái đất. Bốn trong số chúng thực sự ảnh hưởng đến Trái đất. Lấy trường hợp của một siêu tân tinh trong chòm sao Vela. Thiên thể này, từng cách Trái đất 815 năm ánh sáng, đã phát nổ trong một siêu tân tinh khoảng 13.000 năm trước. Ngay sau đó, mức cacbon phóng xạ của Trái đất đã tăng gần 3% – một mức tăng đáng kinh ngạc.
Các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định niên đại của các siêu tân tinh trong quá khứ, vì vậy thời điểm xảy ra vụ nổ Vela vẫn chưa chắc chắn, với sai số có thể là 1.500 năm. Người ta cũng không rõ những hậu quả như vậy có thể gây ra đối với thực vật và động vật trên Trái đất vào thời điểm đó. Nhưng Brackenridge tin rằng câu hỏi này đáng được nghiên cứu nhiều hơn nữa.
Nhà khoa học hy vọng rằng nhân loại sẽ không phải đối mặt với những tác động tương tự trong tương lai gần. Một số nhà thiên văn học phỏng đoán rằng có những dấu hiệu cho thấy Betelgeuse, một ngôi sao khổng lồ đỏ trong chòm sao Orion, có thể đang trên đà sụp đổ và siêu tân tinh. Và nó chỉ cách Trái đất 642,5 năm ánh sáng, gần hơn nhiều so với Vela.
“Chúng tôi có thể hy vọng rằng điều này không xảy ra vì Betelgeuse ở rất gần,” ông nói.
Nguồn: Ảnh: Tàn dư của siêu tân tinh trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà lùn nằm gần Dải Ngân hà. NASA / ESA / HEIC và Nhóm Di sản Hubble.
